Wydobycie odkrywkowe stosuje się przy płytko zalegających złożach, ponieważ surowiec można odsłonić po usunięciu nadkładu. Wydobycie podziemne, nazywane też głębinowym, służy do eksploatacji głębszych pokładów, do których prowadzą szyby i chodniki. W Polsce pierwsza metoda kojarzy się głównie z węglem brunatnym, a druga z węglem kamiennym.
Wydobycie odkrywkowe i podziemne – najważniejsze różnice
| Cecha | Metoda odkrywkowa | Metoda podziemna |
|---|---|---|
| Głębokość złoża | Złoże leży stosunkowo płytko, więc można dotrzeć do niego od powierzchni. | Złoże znajduje się głębiej lub pod terenem, którego nie opłaca się usuwać. |
| Sposób dostępu | Najpierw usuwa się nadkład, czyli skały i warstwy gruntu przykrywające kopalinę. | Do pokładu prowadzą szyby, chodniki i pochylnie. |
| Surowce w Polsce | Przede wszystkim węgiel brunatny, a także surowce skalne i okruchowe. | Węgiel kamienny, a także między innymi rudy metali, sól kamienna i łupki miedzionośne. |
| Główne zagrożenia | Duża ingerencja w powierzchnię terenu, zwałowiska i odwodnienie złoża. | Zagrożenia podziemne, takie jak metan, tąpania, wybuch pyłu węglowego i wyrzuty gazów oraz skał. |
Jak działa metoda odkrywkowa?
Eksploatacja odkrywkowa zaczyna się od usunięcia nadkładu. W kopalniach węgla brunatnego nadkład i węgiel wybiera się zwykle na kilku poziomach za pomocą koparek wielonaczyniowych. Urobek trafia na przenośniki taśmowe, które transportują go do zakładu przeróbki albo bezpośrednio do pobliskiej elektrowni.
Usunięte skały mogą być składowane na zwałowisku zewnętrznym lub przemieszczane do części wyrobiska, która została już wyeksploatowana. Po zakończeniu prac teren poddaje się rekultywacji. Skala takich zakładów bywa znaczna. Według danych Państwowego Instytutu Geologicznego odkrywka Pola Bełchatów ma do 8,5 km długości, do 3,25 km szerokości i do 310 m głębokości.
O wyborze tej metody decyduje nie sam rodzaj surowca, lecz relacja między głębokością złoża, grubością nadkładu, warunkami geologicznymi i kosztami eksploatacji. Dlatego metoda odkrywkowa może być stosowana także do innych kopalin, na przykład wapieni, granitów, piasków, żwirów i iłów.
Jak przebiega wydobycie podziemne?
W kopalni podziemnej złoże udostępnia się przez szyby oraz sieć wyrobisk, w tym chodników i pochylni. Węgiel kamienny jest w Polsce najczęściej wybierany systemem ścianowym. W ścianie kombajn urabia pokład, przenośnik zgrzebłowy odbiera urobek, a obudowa zmechanizowana zabezpiecza pracowników i wyposażenie przed naciskiem górotworu.
Po wybraniu węgla przestrzeń za frontem ściany może zostać pozostawiona do kontrolowanego zawału stropu albo wypełniona podsadzką, czyli materiałem dostarczanym z powierzchni. Urobek jest transportowany wyrobiskami do szybu, wyciągany na powierzchnię, a następnie kierowany do zakładu przeróbki mechanicznej. Tam węgiel jest wzbogacany i dzielony na sortymenty.
Górnictwo podziemne pozwala eksploatować złoża także pod terenami zabudowanymi, ale wiąże się z bardziej złożonymi warunkami pracy. Na dużych głębokościach rośnie znaczenie wentylacji, odprowadzania wody, kontroli stateczności górotworu i monitorowania gazów.
Wpływ obu metod na środowisko
Obie metody powodują przekształcenia środowiska, choć dotyczą one innych elementów. W przypadku odkrywek największa ingerencja obejmuje powierzchnię terenu, natomiast przy wydobyciu podziemnym część skutków może ujawniać się na powierzchni dopiero w czasie eksploatacji lub po jej zakończeniu.
Najważniejsze skutki metody odkrywkowej to:
- przekształcenie krajobrazu przez wyrobisko i zwałowiska;
- usunięcie gleby oraz zmiana warunków siedliskowych;
- odwadnianie złoża, które może obniżać poziom wód gruntowych;
- konieczność rekultywacji terenu po zakończeniu wydobycia.
W kopalniach podziemnych występują z kolei zagrożenia związane z pracą pod ziemią:
- metanowe i związane z wybuchem pyłu węglowego;
- tąpania, czyli nagłe i niebezpieczne przemieszczenia skał;
- wodne oraz klimatyczne, wynikające z warunków panujących na dużej głębokości;
- osiadanie lub obniżenie powierzchni terenu wskutek deformacji górotworu.
Co różnica metod oznacza dla kupującego opał?
W polskich warunkach węgiel brunatny z odkrywek jest przeznaczony głównie do produkcji energii w elektrowniach położonych w pobliżu kopalń. Nie jest typowym opałem do domowego kotła. Węgiel kamienny wydobywany pod ziemią może natomiast trafiać na rynek opałowy, choć o jego przydatności decydują przede wszystkim parametry jakościowe, takie jak wartość opałowa, zawartość popiołu, siarki i wilgoci.
Nie należy jednak traktować tego podziału jako zasady obowiązującej na całym świecie. W innych krajach węgiel kamienny także bywa wydobywany odkrywkowo, jeśli warunki geologiczne na to pozwalają. Dla polskiego odbiorcy najważniejsze jest rozróżnienie surowca i sprawdzenie świadectwa jakości, a nie sama nazwa metody wydobycia.
Najkrócej: odkrywka usuwa skały przykrywające płytkie złoże, a kopalnia podziemna dociera do głębokiego pokładu przez szyby i wyrobiska. W Polsce oznacza to najczęściej odpowiednio węgiel brunatny i węgiel kamienny.
